化合物接受或釋放質(zhì)子的趨勢(shì)是理解許多化學(xué)和生化過程的一個(gè)極其重要的基本特性,它與酸度和堿度的概念密切相關(guān)，這在現(xiàn)代物理學(xué)和分子生物學(xué)之間架起了一座橋梁。布朗斯臺(tái)德酸度是分子或離子提供質(zhì)子的傾向的量度，而布朗斯臺(tái)德堿度是分子或離子接受質(zhì)子的能力。在中性堿的情況下——本綜述的主題——堿性取決于所得陽離子盡可能有效地將其正電荷分布在其結(jié)構(gòu)上的能力。酸性和堿性現(xiàn)象都有助于理解多年來的結(jié)構(gòu)——反應(yīng)性關(guān)系。
主要用于表示酸度/堿度的參數(shù)是pKa值（酸解離常數(shù)Ka的負(fù)對(duì)數(shù)），在堿的情況下，它對(duì)應(yīng)于其質(zhì)子化形式（共軛酸）的解離。盡管術(shù)語pKa經(jīng)常用于表示堿度，但有人建議將堿性化合物B的堿度表示為pKaH，以明確表示它指的是堿基的質(zhì)子化。堿的pKaH值決定了其在溶液中的電離狀態(tài)，從而強(qiáng)烈影響其理化和藥代動(dòng)力學(xué)特性，例如溶解度、膜滲透性和蛋白質(zhì)結(jié)合以及取決于化合物電荷狀態(tài)的任何特性。此外，氫鍵的強(qiáng)度與布朗斯臺(tái)德酸度密切相關(guān)。本期為大家介紹來自愛沙尼亞塔爾圖大學(xué)化學(xué)研究所的Ivo Leito教授發(fā)表的關(guān)于堿的共軛酸的堿度及其應(yīng)用相關(guān)的綜述。該綜述主要介紹和討論了不同介質(zhì)中多種堿的共軛酸的堿度（pKaH值），包括在乙腈、二甲亞砜、四氫呋喃、水和氣相中檢測(cè)簡(jiǎn)單有機(jī)堿（脂肪族和芳香族胺、脒、磷腈以及飽和和不飽和氮雜環(huán)）的堿性。根據(jù)已經(jīng)推導(dǎo)出使用易于使用的結(jié)構(gòu)描述符的方程，將堿性從乙腈近似轉(zhuǎn)化為其他溶劑，并給出了關(guān)于它們的實(shí)際使用的建議，并從這些關(guān)系中估計(jì)了許多實(shí)驗(yàn)上無法獲得的pKaH值。本綜述的一個(gè)重要部分是對(duì)溶劑和氣相中化合物的pKaH和GB值的大量匯編，以及修訂后的乙腈堿度等級(jí)，現(xiàn)在包含超過 270 個(gè)pKaH值。
圖1. 簡(jiǎn)單氮堿的編譯堿度數(shù)據(jù)摘要（不包括本工作中預(yù)測(cè)的值）。每種溶劑的 pKaH 軸對(duì)應(yīng)于該特定溶劑的 pKaH 標(biāo)度。帶圓圈的數(shù)據(jù)點(diǎn)屬于螯合化合物，其中質(zhì)子與兩個(gè)剛性排列的氮原子相互作用。引入 y 方向數(shù)據(jù)點(diǎn)的位移是為了更好的可見性，并且沒有化學(xué)意義。 作者表示非水性pKaH數(shù)據(jù)在許多領(lǐng)域都非常重要，可惜的是，可用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不理想。但是，如果不需要高精度（并且通常是這種情況），則可以通過非常容易使用的相關(guān)方程從可用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出大量新的pKaH值。這些方程產(chǎn)生的pKaH值的精度范圍從 ±1.2 到 ±1.8 pKaH單位（驗(yàn)證數(shù)據(jù)集的雙RMSE），具體取決于溶劑。作者估計(jì)，根據(jù)乙腈中的可用一直數(shù)值，可以估計(jì)數(shù)百個(gè)新的近似pKa值。
